Ladung und Stromstärke bei der Kondensatorentladung

Thema: Ladung und Stromstärke bei
der Kondensatorentladung
Thomas Bartel
Versuchsaufbau :
Bestimmung der Ladung Q :
R = 0,5 M
, C = 32 F
C = Q / U c bzw. Q = C * U c
Daraus folgt mit der Formel U c = U 0 * e -t/RC :
Q c = C * U o * e -t/RC
C * U o = Anfangsladung
Beispiel mit oben angegebenen Werten:
t/s 0 5 10 15 20 30
Q/mAs 1,92 1,40 1,03 0,75 0,55 0,29
Problem bei der oben angegebenen Formel :
Man erhält als Wert nie 0. Die Werte halbieren sich immer, bleiben aber
immer größer als Null. Obwohl diese Formel anderes suggeriert, kann man
physikalisch nur bis zur Elementarladung teilen.
Bestimmung von I :
Formeln:
U c = I * R und U c = U o * e -t/RC
I = Uc * 1/R

I = 1/R * U o * e -t/RC
I = I o * e -t/RC
I o = 120 A (60V / 0,5M )
Wir ermitteln nun über den Grenzwert die Stromstärke zur Zeit t :
Q = Q o * e -t/RC
= Q o * (-1/RC) * e -t/RC
= - I o * e -t/RC , weil Q o /RC = U o /R = I ist.
Das Minus vor dem I gibt die Richtung des Stromflusses an.